機(jī)械應(yīng)力分析法對100例顱面骨骨折的診斷分析

陶 黎，肖智博，曾勇明，彭岡力

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 400016）

顱面骨骨折常見于顱腦外傷，臨床常表現(xiàn)為顏面部損傷、腦脊液漏、腦神經(jīng)損傷等癥狀，早期診斷對治療具有重要意義。由于顱面骨解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)X線片顯示顱面骨骨質(zhì)是重疊在一起的影像，無法明確顯示解剖結(jié)構(gòu)的整體情況。多層螺旋CT掃描與常規(guī)X線片檢查對比，有明顯的骨與軟組織對比度、重建及實時三維觀察的優(yōu)勢［1］。顱面骨骨折在直接外力作用后，直接損傷和其衍生的撞擊波造成各部分應(yīng)力改變會帶來復(fù)雜的外傷改變［2］。如果只重視三維和常規(guī)圖像的解剖和形態(tài)學(xué)改變，而忽略生物應(yīng)力學(xué)的概念，會漏掉病變。本研究應(yīng)用螺旋CT掃描，根據(jù)患者顱面骨的撞擊點和受力方向特點來分析其影像學(xué)特點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機(jī)選取夜間100例急診顱面骨骨折病例，男86例，女14例；年齡17～61歲，平均41.75歲；車禍40例，撞擊傷40例，打擊傷20例。臨床表現(xiàn)為局部疼痛、面部腫脹、皮下淤血、眼球移位、鼻腔出血、鼻梁塌陷或偏移等。

1.2 方法 所有病例均采用GE HightSpeed 64層螺旋CT機(jī)行容積掃描，掃描參數(shù)為管電流250～350mAs，管電壓120 kV，矩陣512×512，掃描范圍：顱頂部到舌骨之間，取0.625 mm薄層重建；然后在GE AW4.3工作站進(jìn)行多平面重建（MPR）、容積重建（VR）及表面遮蓋顯示（SSD）成像。本研究根據(jù)撞擊部位分為腦顱骨區(qū)、上頜骨區(qū)、下頜骨區(qū)和聯(lián)合區(qū)（撞擊點在兩個以上區(qū)域）4個類型。圖像分析由3位有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師共同明確撞擊部位，然后根據(jù)不同部位的撞擊點和受力方向在橫軸位尋找骨折線，同時在VR、MPR和SSD圖像確定骨折部位，并分析其力學(xué)改變的特點。

2 結(jié) 果

根據(jù)撞擊部位分為腦顱骨區(qū)14例，上頜骨區(qū)14例，下頜骨區(qū)8例和聯(lián)合區(qū)64例。100%出現(xiàn)撞擊點骨折，并沿著機(jī)械應(yīng)力學(xué)的方向出現(xiàn)相應(yīng)的損傷，見表1～3。

表1 不同撞擊點和機(jī)械應(yīng)力方向骨折統(tǒng)計（n）

表2 非直接撞擊區(qū)的骨骼截面機(jī)械應(yīng)力情況（n）

表3 不同撞擊部位關(guān)節(jié)脫位和副鼻竇損傷情況（n）

3 討 論

顱面骨是腦顱骨和前下部的面骨的統(tǒng)稱，腦顱由8塊腦顱骨圍成，其中不成對的有額骨、篩骨、蝶骨和枕骨，成對的有顳骨和頂骨；面顱骨由15塊面顱骨構(gòu)成，成對的骨有上頜骨、顎骨、顴骨、鼻骨、淚骨及下鼻甲，不成對的有犁骨、下頜骨和舌骨；顱面骨是人類骨結(jié)構(gòu)中最復(fù)雜的區(qū)域，沒有規(guī)則的幾何特征［3］。顱面骨骨折指顱面骨受暴力作用所致顱面骨結(jié)構(gòu)改變，常見于交通、工礦等事故，自然災(zāi)害，爆炸、火器傷、墜落、跌倒以及各種銳器、鈍器對頭部的傷害，骨折類型有線樣骨折、凹陷性骨折、粉碎性骨折和穿入性骨折，骨折的部位與受力點有關(guān)，常需圖像的三維重組并仔細(xì)地分析，以便減少隱蔽損傷和骨折的漏診［1］，更好為臨床制定手術(shù)計劃提供依據(jù)。

應(yīng)力是物體在承受外力時內(nèi)部各點相互作用的結(jié)果，對于同一點上不同方向的應(yīng)力是不同的［4］。根據(jù)撞擊傷的生物力學(xué)機(jī)制，當(dāng)物體與頭部直接碰撞，由于沖擊或顱骨的急速內(nèi)凹和彈回，撞擊點處主要為壓應(yīng)力產(chǎn)生骨折和損傷；頭部受傷瞬間的減速或加速運(yùn)動，使顱骨各部因受力不均急速移位變形，撞擊點背面的骨組織為拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，游離端主要為拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，是造成多發(fā)骨折的主要原因。顱面部外傷不僅在撞擊著力區(qū)出現(xiàn)相應(yīng)的骨折和損傷，而且在骨結(jié)構(gòu)橫截面積陡然減小區(qū)域（如顴弓和髁突頸）、骨質(zhì)比較薄弱的部位（如牙槽突、上頜竇及骨縫連接處）及骨關(guān)節(jié)處易出現(xiàn)應(yīng)力集中，造成損傷。本研究100例病例在撞擊點均有骨折，應(yīng)力型骨折74%、關(guān)節(jié)脫位30%、副鼻竇損傷52%及在骨結(jié)構(gòu)的橫截面積陡然減小的區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力集中，54%骨折。

不同部位撞擊點的應(yīng)力傳導(dǎo)方向和途徑也不相同。當(dāng)額部受到撞擊時，應(yīng)力向枕部產(chǎn)生回彈應(yīng)力導(dǎo)致枕骨骨折和向下張應(yīng)力擠壓眶部骨結(jié)構(gòu)損傷；枕部受到撞擊時，應(yīng)力可以向額極、顳極及顱底傳導(dǎo)導(dǎo)致相應(yīng)的骨折；由于顱前窩與顱中窩的凹凸不平，腦顱骨各部不同方式的頭部外傷，其應(yīng)力均易在額極、顳極及其底面發(fā)生應(yīng)力集中導(dǎo)致骨折。上頜骨區(qū)撞擊時，應(yīng)力可以沿上頜竇底部、鼻中隔，向上頜結(jié)節(jié)傳導(dǎo)，此型常見于牙槽突橫行骨折；可以沿上頜竇外下緣斜行至眼眶底部，同時向鼻嵴和篩骨氣房傳導(dǎo)，此型可致上頜竇外下壁、眶壁和篩骨骨折；還可以沿鼻嵴、眼眶內(nèi)外壁、顴骨上部，向翼突基底部傳導(dǎo)，此型常伴有顱底骨折，可致顱面骨分離［5-6］。下頜骨區(qū)撞擊時，應(yīng)力沿下頜角、冠狀突向后上方傳導(dǎo)，髁突及髁突頸部應(yīng)力比較集中，常導(dǎo)致顳頜關(guān)節(jié)脫位和骨折。

綜上所述，如果熟練掌握機(jī)械應(yīng)力的概念及其力學(xué)特征，根據(jù)臨床病史和癥狀，結(jié)合MPR、VR及SSD成像來分析顱面部骨折，不僅可以提高診斷，還會提高治療水平，應(yīng)得到臨床和放射科醫(yī)生重視。

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